《20.我们来仿生》（课件）-2026-2027学年科学五年级上册苏教版

该小学科学课件围绕仿生学展开，涵盖定义、手臂与假肢/折叠结构/鱼与船的仿生对应关系及形态/功能/结构三类仿生类型。课堂导入通过鸟儿飞翔等生物绝技引出主题，联系旧知如荆棘-铁丝网、蛋壳-薄壳建筑，搭建知识支架。 其亮点在于注重探究实践与科学思维，通过制作手臂模型（硬纸板模拟骨骼、绳子模拟肌肉，视频辅助制作）、分析折叠现象（瓢虫膜翅启发折叠太阳能板）及鱼与船对应关系，强化模型建构与分类梳理。小结清晰归纳定义与类型，助力学生形成科学观念，教师可依托此资料提升教学效率。

新课导入 同学们，自然界的生物身怀绝技：鸟儿振翅飞翔、鱼儿灵活游水、瓢虫收折翅翼。人类模仿生物的特性，造出了无数实用发明。今天我们学习《我们来仿生》，一同探索仿生学的奇妙世界。 苏教版小学科学五年级上册第五单元 仿 生 20. 我们来仿生 1. 知道仿生学的定义，了解手臂结构与假肢、折叠结构、鱼与船的仿生对应关系； 2. 掌握形态仿生、功能仿生、结构仿生三种仿生类型的特点与典型实例。 3. 能制作简易手臂模型，分析生物特性与人工发明的对应关系； 学习目标 一、建立仿生学概念 自然界的生物中，有“游泳高手”“攀爬高手”，还有勇敢的“飞行家”和聪明的“建筑师”。生物在长期进化过程中，具有了各种各样的本领以适应生存环境。 回忆之前学过的内容，说一说人类通过分析生物的特性，发明了哪些物品？ 模仿荆棘发明了---铁丝网， 模仿章鱼吸盘发明了---吸盘挂钩， 模仿蛋壳发明了---薄壳建筑， 模仿海豚发明了---声呐。 一、建立仿生学概念 人类研究自然界的生物，将它们的特性应用于生产生活中，这样的学科就叫作仿生学。我们之前学习的蜂巢结构、薄壳结构、声呐，都属于仿生学的成果。 二、探究手臂结构的仿生应用 1、 感知手臂工作原理 做手臂伸直和弯曲的动作，观察肌肉、骨骼和关节是怎样工作的？ 手臂伸直和弯曲时，肌肉、骨骼和关节是怎样工作的？ 手臂弯曲时：上侧的肌肉收缩，同时下侧的肌肉伸长。 手臂伸直时：上侧的肌肉伸长，同时下侧的肌肉收缩。 二、探究手臂结构的仿生应用 1、 感知手臂工作原理 手臂伸直和弯曲时，肌肉、骨骼和关节是怎样工作的？ 骨骼支撑手臂，关节让手臂可以转动。手臂运动是肌肉、关节、骨骼共同作用的结果。 二、探究手臂结构的仿生应用 1、 感知手臂工作原理 2、观察假肢手臂的结构，说一说假肢和我们真实的手臂有什么相似之处？ 假肢手臂在外形、结构、功能上与人的手臂相似，也有类似骨骼的支撑结构，有关节可以弯曲伸直，模仿了手臂的外形、结构和功能。 二、探究手臂结构的仿生应用 制作方法： （1）剪两块硬纸板，其中一块是另一块的两倍宽。将宽纸板沿长边对折，将窄纸板的一端剪圆。 （2）把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧，用铆钉连接，再把“手”固定在对折纸板的另一侧。 （3）用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。 （4）拉动绳子，带动整个“手臂”运动。 3.制作手臂模型 二、探究手臂结构的仿生应用 观看视频，学会制作方法后再制作。 二、探究手臂结构的仿生应用 制作手臂模型时，怎样安装绳子才能使“手臂”活动自如？ 二、探究手臂结构的仿生应用 3.制作手臂模型 需要在两块“骨骼”纸板的两侧，分别固定两条绳子，分别模拟两块肌肉。拉动内侧的绳子,“手臂”就会沿关节弯曲；拉动外侧的绳子，“手臂” 就会伸直。两组绳子一拉一松配合，手臂就能活动自如了。 二、探究手臂结构的仿生应用 这个模型里，硬纸板模拟骨骼，起到支撑作用；连接处的转轴模拟关节，实现转动；绳子模拟肌肉，通过收缩舒张提供动力。手臂假肢就是模仿人体手臂的结构与功能发明的，帮助残障人士恢复行动能力。 3.制作手臂模型 1、阅读资料，说一说瓢虫的膜翅有什么特点？ 三、折叠现象的仿生启示 1、阅读资料，说一说瓢虫的膜翅有什么特点？ 三、折叠现象的仿生启示 瓢虫飞行时会把薄薄的膜翅展开，降落时又会把膜翅折叠起来收进鞘翅里保护起来，展开的时候比折叠后大很多。 2、大自然中还有哪些类似的折叠现象？人类模仿这种现象发明了哪些物品？ 三、折叠现象的仿生启示 棕榈树的叶子、虞美人的花苞都有折叠的特点。人类发明了卫星的折叠式太阳能板、血管支架、折叠机器人等。 折叠结构可以在有限空间里实现更大的展开面积，在航天、医疗等高端领域都有非常重要的应用。 3、我们也可以用纸尝试奇妙的折叠法，实现快速自如地收放。按照下面的步骤折叠后，纸张面积会缩小到原来的二十五分之一。 三、折叠现象的仿生启示 1、鱼与船的仿生 四、梳理仿生类型 人们在发明船的过程中，从鱼的身上得到了哪些启示？找一找它们之间的对应关系。 1、鱼与船的仿生 四、梳理仿生类型 人们在发明船的过程中，从鱼的身上得到了哪些启示？找一找它们之间的对应关系。 （1）鱼的身体是流线型的，能减少水的阻力→船也做成流线型外形，航行更快更省力 （2）鱼鳍用来划水、控制方向→人们发明了船桨、船舵。 （3）鱼鳔通过充气、放气调节身体沉浮→启发了潜水艇的压载水舱，实现上浮和下潜。 （4）鱼的骨骼支撑身体→船的龙骨骨架，用来加固船体。 2. 认识三类仿生 四、梳理仿生类型 结合图片和例子，说一说每一类仿生分别模仿了生物的什么特点？ （1）形态仿生 模仿生物的外形。比如模仿鸟巢的形态，建造了国家体育场（鸟巢）。 2. 认识三类仿生 四、梳理仿生类型 结合图片和例子，说一说每一类仿生分别模仿了生物的什么特点？ 模仿生物的本领和功能。比如模仿蝙蝠的回声定位功能，发明了雷达。 （2）功能仿生 2. 认识三类仿生 四、梳理仿生类型 结合图片和例子，说一说每一类仿生分别模仿了生物的什么特点？ 模仿生物的内部、微观结构。比如模仿莲叶的疏水结构，发明了防水透气面料。 （3）结构仿生 2. 认识三类仿生 四、梳理仿生类型 形态仿生重外形，功能仿生重本领，结构仿生重内部构造。人类从生物的不同维度获取灵感，创造出了各式各样的仿生发明。 课堂小结 通过本节课的学习，我们知道了仿生学的定义与三类仿生方式，掌握了生物特性与人工发明的对应关系，学会了制作简易手臂模型，明白了仿生创新能推动人类科技发展。 一、填空题 1.人类研究生物的特性并应用于生产生活，由此诞生的学科是______。 2.手臂模型中，绳子模拟人体的______，硬纸板模拟人体的______。 3.瓢虫折叠膜翅的结构，启发人类发明了______太阳能板、血管支架等。 4.鱼的流线型身体启发人们优化了船的外形，减少水的______。 5.仿生研究主要分为______仿生、______仿生、结构仿生三类。 课后作业 骨骼 阻力 仿生学 肌肉 折叠式 形态 功能 课后作业 二、判断题。 1.仿生学只模仿生物的外形，不研究生物的功能与结构。（ ） 2.手臂假肢是模仿人体手臂的结构和功能发明的仿生产品。（ ） 3.卫星折叠式太阳能板的设计灵感，来自瓢虫可折叠的膜翅。（ ） 4.鱼鳔的沉浮功能，启发了潜水艇的发明。（ ） 5.国家体育场 “鸟巢” 属于功能仿生。（ ） 6.模仿莲叶的疏水结构制作防水面料，属于结构仿生。（ ） √ × √ √ √ × 课后作业 三、选择题（共 4 题） 1.下列物品中，不属于仿生发明的是（ ） A. 手臂假肢 B. 血管支架 C. 普通木棍 D. 雷达 2.制作手臂模型时，绳子的作用是模拟人体的（ ） A. 骨骼 B. 肌肉 C. 关节 D. 皮肤 3.雷达模仿蝙蝠的回声定位本领，属于（ ） A. 形态仿生 B. 功能仿生 C. 结构仿生 D. 以上都不是 4.下列对应关系错误的是（ ） A. 鱼鳍 — 船桨 B. 鸟巢 — 国家体育场 C. 莲叶 — 雷达 D. 瓢虫膜翅 — 折叠机器人 C B B C 课后作业 四、连线题：将生物原型与对应的仿生发明用线连起来。 手臂结构 防水透气面料 瓢虫膜翅 假肢 鱼的身体 折叠太阳能板 蝙蝠回声定位 流线型船体 莲叶疏水结构 雷达 课 程 结 束 $